JP2007519359A - Digital broadcast transmission / reception system with improved reception performance and signal processing method thereof - Google Patents
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Abstract
受信性能が向上したデジタル放送送受信システム及びその信号処理方法が開示される。本発明によるデジタル放送送信機は、所定の位置にナルバイトが挿入されたデータストリームを受信してランダム化するランダム化部と、ランダム化されたデータストリームのうち、ナルバイトが挿入された位置に所定の既知データを挿入して形成されたデータストリームを出力する多重化部と、多重化部から出力されたデータストリームをエンコーダするエンコーダ部と、エンコーダされたデータを変調し、RF変換して伝送する変調/RF部と、を含む。従って受信側で受信された信号から既知データを検出し同期及び等化に使うことで、劣悪なマルチパスチャネルでデジタル放送受信性能が向上されることができる。
A digital broadcast transmission / reception system with improved reception performance and a signal processing method thereof are disclosed. A digital broadcast transmitter according to the present invention includes a randomizing unit that receives and randomizes a data stream in which a null byte is inserted at a predetermined position, and a predetermined position at a position in which the null byte is inserted in the randomized data stream. A multiplexing unit that outputs a data stream formed by inserting known data, an encoder unit that encodes the data stream output from the multiplexing unit, and a modulation that modulates the encoded data and performs RF conversion and transmission / RF section. Therefore, by detecting the known data from the signal received on the receiving side and using it for synchronization and equalization, it is possible to improve the digital broadcast reception performance with a poor multipath channel.
Description
本発明は、デジタル放送送受信システム及びその信号処理方法に関し、より詳細には残留側波帯(VSB)データストリームに既知シーケンスを挿入して送信することで、受信システムの受信性能を向上させることができるデジタル放送送受信システム及びその信号処理方法に関する。 The present invention relates to a digital broadcast transmission / reception system and a signal processing method thereof, and more particularly, to improve reception performance of a reception system by inserting a known sequence into a residual sideband (VSB) data stream and transmitting the data. The present invention relates to a digital broadcasting transmission / reception system and a signal processing method thereof.
米国向け地上波デジタル放送システムであるATSC(Advanced Television Systems Committee)VSB方式は、単一搬送波方式であり、312セグメント単位でフィールド同期信号が使われている。 The ATSC (Advanced Television Systems Committee) VSB system, which is a terrestrial digital broadcasting system for the United States, is a single carrier system, and uses field synchronization signals in units of 312 segments.
図1は一般的な米国向け地上波デジタル放送システムであって、ATSC DTV規格に基づいた送受信機を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a transceiver based on the ATSC DTV standard, which is a general terrestrial digital broadcasting system for the United States.
図1のデジタル放送送信機は、MPEG−2(Moving Picture Experts Group)伝送ストリーム(TS)をランダム化させるランダム化部110、伝送過程でチャネルの特性によって発生するビット誤りを訂正するために伝送ストリームにリードソロモンパリティバイトを追加するリードソロモン(以下、‘RS’という)エンコーダ部120、RSエンコーダされたデータを所定のパターンに応じてインターリーブを行うインターリーブ部130、及びインターリーブされたデータに対して2/3の比率でトレリスエンコーダを行い8レベルのシンボルにマッピングを行うトレリスエンコーダ部140を含み、MPEG−2伝送ストリームに対して誤り訂正符号化を行う。 The digital broadcast transmitter of FIG. 1 includes a randomizing unit 110 that randomizes a moving picture experts group (MPEG-2) transmission stream (TS), and a transmission stream for correcting bit errors caused by channel characteristics in the transmission process. A Reed-Solomon (hereinafter referred to as 'RS') encoder unit 120 for adding Reed-Solomon parity bytes, an interleave unit 130 for interleaving the RS-encoded data according to a predetermined pattern, and 2 for the interleaved data. A trellis encoder 140 that performs trellis encoder mapping at a ratio of / 3 and maps to 8 level symbols, and performs error correction coding on the MPEG-2 transport stream.
また、デジタル放送送信機は、誤り訂正符号化されたデータに対してセグメント同期信号及びフィールド同期信号を挿入する多重化部(MUX)150、及びセグメント同期信号とフィールド同期信号が挿入されたデータシンボルに、所定のDCの値を付加してパイロットトーンを挿入し、パルス成形してVSBの変調を行い、RFチャネル帯域の信号に変換(アップコンバーティング)して伝送する変調/RFアップコンバータ160を含む。 The digital broadcast transmitter also includes a multiplexing unit (MUX) 150 that inserts a segment synchronization signal and a field synchronization signal into error-corrected encoded data, and a data symbol in which the segment synchronization signal and the field synchronization signal are inserted. A modulation / RF up-converter 160 that adds a predetermined DC value and inserts a pilot tone, performs pulse shaping to perform VSB modulation, converts the signal into an RF channel band signal (up-converting), and transmits the signal. Including.
従って、デジタル放送送信機はMPEG−2伝送ストリームをデータランダム化し、ランダム化されたデータを外符号化器(アウターコーダ)であるRSエンコーダ部120を通じて外符号化し、符号化されたデータはインターリーブ部130を通じてデータを分散させる。また、インターリーブされたデータを12シンボルの単位でトレリスエンコーダ部140を通じて内符号化し、内符号化されたデータを8レベルシンボルにマッピングした後、フィールド同期信号とセグメント同期信号を挿入し、パイロットトーンを挿入してVSB変調を行い、RF信号に変換して伝送する。 Accordingly, the digital broadcast transmitter randomizes the MPEG-2 transmission stream, and externally encodes the randomized data through the RS encoder unit 120 that is an outer coder (outer coder), and the encoded data is an interleave unit. The data is distributed through 130. In addition, the interleaved data is inner-coded in units of 12 symbols through the trellis encoder unit 140, and after the inner-coded data is mapped to 8-level symbols, a field synchronization signal and a segment synchronization signal are inserted, and a pilot tone is inserted. Insert and perform VSB modulation, convert to RF signal and transmit.
一方、図1のデジタル放送受信機は、チャネルを通じて受信されたRF信号を基底信号に変換するチューナー(チューナー/IF)210、変換された基底信号に対して同期検出及び復調を行う復調部220、復調された信号に対してマルチパスによって発生されたチャネル歪を補う等化部230、等化された信号に対して誤り訂正しシンボルデータに復号するトレリスデコーダ部240、デジタル放送送信機のインターリーブ部130によって分散されたデータを再整列するデインターリーブ部250、誤り訂正するRSデコーダ部260、RSデコーダ部260を通じて訂正されたデータを逆ランダム化し、MPEG−2伝送ストリームを出力する逆ランダム化部270を含む。 On the other hand, the digital broadcast receiver of FIG. 1 includes a tuner (tuner / IF) 210 that converts an RF signal received through a channel into a base signal, a demodulator 220 that performs synchronization detection and demodulation on the converted base signal, An equalizer 230 that compensates the channel distortion generated by the multipath for the demodulated signal, a trellis decoder 240 that corrects an error of the equalized signal and decodes it into symbol data, and an interleave unit of the digital broadcast transmitter 130, a deinterleaving unit 250 for rearranging the data distributed by 130, an RS decoder unit 260 for error correction, a derandomizing unit for the data corrected through the RS decoder unit 260, and outputting an MPEG-2 transport stream. including.
従って、図1のデジタル放送受信機はデジタル放送送信機の逆過程を行い、RF信号を基底帯域に変換(ダウンコンバーティング)し、変換された信号を復調及び等化した後、チャネルデコーダを行って元信号を復元する。 Accordingly, the digital broadcast receiver of FIG. 1 performs the reverse process of the digital broadcast transmitter, converts the RF signal to a baseband (downconverting), demodulates and equalizes the converted signal, and then performs a channel decoder. To restore the original signal.
図2は米国向けデジタル放送(8−VSB)システムのセグメント同期信号及びフィールド同期信号が挿入されたVSBデータフレームを示す。 FIG. 2 shows a VSB data frame in which a segment sync signal and a field sync signal of a digital broadcasting (8-VSB) system for the United States are inserted.
同図に示すように、1つのフレームは2つのフィールドで構成され、1つのフィールドは第1のセグメントである1つのフィールド同期信号セグメントと312個のデータセグメントで構成される。また、VSBデータフレームにおいて1つのセグメントはMPEG−2パケット一つに対応され、1つのセグメントは4シンボルのセグメント同期信号と828個のデータシンボルで構成される。 As shown in the figure, one frame is composed of two fields, and one field is composed of one field synchronization signal segment as a first segment and 312 data segments. In the VSB data frame, one segment corresponds to one MPEG-2 packet, and one segment includes a 4-symbol segment synchronization signal and 828 data symbols.
同図において、同期信号であるセグメント同期信号とフィールド同期信号は、デジタル放送受信機側で同期及び等化のために使われる。つまり、フィールド同期信号及びセグメント同期信号はデジタル放送送信機及び受信機の間で既に知られたデータであって、受信機側で等化を行う時に基準信号として使われる。 In the figure, a segment synchronization signal and a field synchronization signal, which are synchronization signals, are used for synchronization and equalization on the digital broadcast receiver side. That is, the field synchronization signal and the segment synchronization signal are data already known between the digital broadcast transmitter and the receiver, and are used as reference signals when equalization is performed on the receiver side.
図1に示すような米国向け地上波デジタル放送システムのVSB方式は単一搬送波方式であって、これはトップラーを有するマルチパスフェーディングチャネル環境に弱い短所を持っている。従って、受信機の性能はマルチパスを除去するための等化器の性能によって大きく左右される。 The VSB system of the terrestrial digital broadcasting system for the US as shown in FIG. 1 is a single carrier system, which has a weakness in a multipath fading channel environment having a topler. Therefore, the performance of the receiver depends greatly on the performance of the equalizer for removing multipath.
しかし、図2に示すような既存の伝送フレームによると、等化器の基準信号となるフィールド同期信号は313セグメント毎に一回ずつ現れるため、一つのフレームの信号に比べ非常に頻度が低く、等化性能が低下する短所がある。
特に、既存の等化器を使って、前記のように少量の既知データを利用してチャネルを推定し、マルチパスを除去して受信信号を等化することは容易ではない。従って、従来のデジタル放送受信機は劣悪なチャネル環境、特にドップラーフェーディングチャネル環境下で受信性能が低下する問題点がある。 In particular, it is not easy to estimate a channel by using a small amount of known data as described above and to remove a multipath and equalize a received signal using an existing equalizer. Therefore, the conventional digital broadcast receiver has a problem that reception performance is deteriorated in a poor channel environment, particularly in a Doppler fading channel environment.
本発明は従来の装置と関連した問題点及びその以外の問題点を解決するために開発されたものである。 The present invention has been developed to solve the problems associated with the conventional apparatus and other problems.
従って、本発明はデジタル放送送信機で既に知られた既知データを付加した伝送信号を生成して送信し、受信側ではそれを検出して受信性能を向上させることができるデジタル放送送受信システム及びその信号処理方法を提供する。 Accordingly, the present invention generates and transmits a transmission signal to which known data already added by a digital broadcast transmitter is added, and detects and improves the reception performance on the receiving side, and a digital broadcast transmission / reception system capable of improving the reception performance A signal processing method is provided.
本発明の追加特徴と利点については、部分的に本明細書にて説明され、その説明から明確になり、また本発明の実施形態によって理解できる。 Additional features and advantages of the invention will be set forth in part in the specification, will be apparent from the description, and may be understood by embodiments of the invention.
本発明の前述した特長とその以外の特徴及び利点は、次のデジタル放送送信機によって実質的に達成できる。本発明のデジタル放送送信機は、所定の位置にナルバイトが挿入されたデータストリームを受信してランダム化するランダム化部、ランダム化された前記データストリームのうち、前記ナルバイトが挿入された前記位置に所定の既知データを挿入して形成されたデータストリームを出力する多重化部、前記多重化部から出力された前記データストリームをエンコーダするエンコーダ部及びエンコーダされた前記データを変調し、RF変換して伝送する変調/RF部を含む。 The aforementioned features and other features and advantages of the present invention can be substantially achieved by the following digital broadcast transmitter. The digital broadcast transmitter of the present invention receives and randomizes a data stream in which a null byte is inserted at a predetermined position, and among the randomized data stream, at the position where the null byte is inserted. A multiplexing unit for outputting a data stream formed by inserting predetermined known data, an encoder unit for encoding the data stream output from the multiplexing unit, and modulating the encoded data and performing RF conversion Includes modulation / RF section to transmit.
また、既定義の所定のパターンを有するシーケンスを発生し前記既知データを生成するデータ生成部を更に含み、前記データストリームは前記ナルデータが挿入された前記所定の位置についての情報を含む。 The data stream further includes a data generation unit that generates a sequence having a predetermined pattern and generates the known data, and the data stream includes information about the predetermined position where the null data is inserted.
前記情報は、前記ナルデータが挿入された前記位置より先行して挿入され、前記ナルデータの長さについての情報を含む。 The information is inserted prior to the position where the null data is inserted, and includes information on the length of the null data.
そして、前記エンコーダ部は、チャネルによって発生する誤りを訂正するために所定のバイトのパリティを付加するリードソロモンエンコーダ部、パリティが付加された前記データに対して所定のパターンでデータインターリーブを行うインターリーブ部及びインターリーブされた前記データを2/3の比率のトレリス符号化を通じて8レベルのシンボルに変換するトレリスエンコーダ部を含む。 The encoder unit includes a Reed-Solomon encoder unit that adds parity of a predetermined byte to correct an error caused by a channel, and an interleave unit that performs data interleaving with a predetermined pattern on the data to which the parity is added And a trellis encoder that converts the interleaved data into 8 level symbols through trellis coding at a ratio of 2/3.
前記インターリーブ部は、前記第1多重化部から出力された複数の相違するデータストリームの同一位置に挿入された既知データを、連続するデータストリームとして出力する。 The interleaving unit outputs the known data inserted at the same position in a plurality of different data streams output from the first multiplexing unit as a continuous data stream.
前記変調/RF部は、VSBで前記データを変調する。 The modulation / RF unit modulates the data with VSB.
また、本発明の前述した特長とその以外の特徴及び利点は、次のデジタル放送送信のための信号処理方法によって達成できる。本発明のデジタル放送送信のための信号処理方法は、所定の位置にナルバイトが挿入されたデータストリームを受信してランダム化する段階、ランダム化された前記データストリームのうち、前記ナルバイトが挿入された前記位置に所定の既知データを挿入して形成されたデータストリームを出力する段階、前記第1多重化部から出力された前記データストリームを誤り訂正のためにエンコーダする段階及び誤り訂正エンコーダされた前記データを変調し、RF変換して伝送する段階を含む。 The above-described features of the present invention and other features and advantages can be achieved by the following signal processing method for digital broadcast transmission. The signal processing method for digital broadcast transmission according to the present invention includes a step of receiving and randomizing a data stream in which a null byte is inserted at a predetermined position, and the null byte is inserted in the randomized data stream. Outputting a data stream formed by inserting predetermined known data at the position, encoding the data stream output from the first multiplexer for error correction, and the error correction encoder The method includes the steps of modulating data, RF converting and transmitting.
また、本発明の前述した特長とその以外の特徴及び利点は、次のデジタル放送受信機によって達成できる。本発明によるデジタル放送受信機は、所定の位置に既知データを含む信号を受信して基底帯域の信号に変換するチューナー、前記基底帯域の信号を復調する復調部、復調された前記信号を等化する等化部、及び等化された前記信号から前記既知データを検出して前記等化部に出力する既知データ検出部を含み、前記等化部は前記既知データ検出部から出力された前記既知データを利用して前記信号を等化する。 The above-described features of the present invention and other features and advantages can be achieved by the following digital broadcast receiver. A digital broadcast receiver according to the present invention includes a tuner that receives a signal including known data at a predetermined position and converts it into a baseband signal, a demodulator that demodulates the baseband signal, and equalizes the demodulated signal. And a known data detection unit that detects the known data from the equalized signal and outputs the detected data to the equalization unit, and the equalization unit outputs the known data output from the known data detection unit The signal is equalized using data.
前記既知データは既定義の所定のパターンを有するシーケンスで構成される。
また、前記既知データ検出部は、受信された信号と少なくとも一つの基準信号の相関値を算出する少なくとも一つの相関器、及び前記少なくとも一つの相関器から出力された前記相関値を比較し前記既知データを検出する比較器を含むことができる。
The known data is composed of a sequence having a predetermined pattern.
The known data detection unit compares at least one correlator for calculating a correlation value between the received signal and at least one reference signal, and compares the correlation value output from the at least one correlator. A comparator that detects the data may be included.
前記基準信号は、前記既知−データを含む前記信号のエンコーダの実行によって発生する出力値である。 The reference signal is an output value generated by execution of an encoder of the signal containing the known-data.
また、前記既知データ検出部は、検出された前記既知データを前記復調部に出力し、前記復調部は前記既知データを利用して前記復調を行う。 In addition, the known data detection unit outputs the detected known data to the demodulation unit, and the demodulation unit performs the demodulation using the known data.
本発明の前述した特長とその以外の特徴及び利点は、次のデジタル放送受信のための信号処理方法によって達成できる。本発明のデジタル放送受信のための信号処理方法は、所定の位置に既知データを含む信号を受信して基底帯域の信号に変換する段階、前記基底帯域の信号を復調する段階、復調された前記信号を等化する段階、等化された前記信号から前記既知データを検出する段階、及び検出された前記既知データを利用して前記信号を等化する段階を含む。 The above-described features and other features and advantages of the present invention can be achieved by the following signal processing method for digital broadcast reception. A signal processing method for receiving digital broadcast according to the present invention includes a step of receiving a signal including known data at a predetermined position and converting the received signal into a baseband signal, demodulating the baseband signal, and demodulating the demodulated signal. Equalizing a signal, detecting the known data from the equalized signal, and equalizing the signal using the detected known data.
本発明の多様な実施形態によると、MPEG−2伝送ストリームにナルバイトを生成して挿入し、挿入されたナルバイトをデジタル放送送信機で既知データに代置して伝送し、デジタル放送受信機では既知データを検出して使うことで、デジタル放送受信機の同期獲得及び等化性能などの受信性能を向上させることができる。 According to various embodiments of the present invention, a null byte is generated and inserted into an MPEG-2 transport stream, the inserted null byte is transmitted in place of known data by a digital broadcast transmitter, and is known by a digital broadcast receiver. By detecting and using data, it is possible to improve reception performance such as synchronization acquisition and equalization performance of the digital broadcast receiver.
また、本発明の多様な実施形態によると、既知データのシーケンスを受信機の同期及び等化のために適切な量及びパターンで挿入されるように調節することで、等化器の動作性能を改善させ、デジタル放送受信性能を向上させることができる。
(実施形態)
Also, according to various embodiments of the present invention, the operation performance of the equalizer is adjusted by adjusting the sequence of known data to be inserted in an appropriate amount and pattern for synchronization and equalization of the receiver. It is possible to improve the digital broadcast reception performance.
(Embodiment)
本発明の実施形態を添付の図面に基づいて詳説する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
以下の説明では他の図面にて使われた場合であっても同一要素に対して同一の参照番号が使われる。本説明に用いられた具体的な構成及び要素などの定義対象は、単に本発明の概念の理解を助けるためのものである。従って、こうした定義された対象がなくても本発明を具現することができることは明らかである。また、よく知られた機能や構成は、本発明の内容を不明瞭にすることがあるため詳細に説明しない。 In the following description, the same reference numerals are used for the same elements even when used in other drawings. Definitions such as specific configurations and elements used in the description are merely for helping understanding of the concept of the present invention. Therefore, it is clear that the present invention can be implemented without such a defined object. In addition, well-known functions and configurations will not be described in detail because they may obscure the contents of the present invention.
図3は本発明の一実施形態によるデジタル放送送受信システムを示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing a digital broadcast transmission / reception system according to an embodiment of the present invention.
同図によると、デジタル放送送信機はデータ生成部305、ランダム化部310、第1多重化部315、RSエンコーダ部320、インターリーブ部330、トレリスエンコーダ部340、第2多重化部350、及び変調/RF部360を含む。
According to the figure, the digital broadcast transmitter includes a
ランダム化部310は割当てられたチャネル空間の活用度を高めるために、入力されたMPEG−2伝送ストリームデータをランダム化する。ランダム化部310に入力されるデータは所定のバイト長さを有し、通常のデータを含まないナルバイトを所定の位置に挿入して構成されたデータフォーマットを有するが、それについては詳細に後述する。
The randomizing
データ生成部305は、送信側と受信側の間で予め約束されたデータ(以下、既知データと称する)を生成する。前記既知データはランダム化されたデータのナルバイトが付加された位置に挿入する所定のパターンを有する特定シーケンスであり、一般的なデータから容易に検出でき、受信側の同期及び等化に利用される。
The
第1多重化部315は、ランダム化部310でランダムされたデータのナルバイトを代置してナルバイトが挿入された位置に、データ生成部305で生成された既知データを挿入したデータストリームを生成する。
The
RSエンコーダ部320は、チャネルによって発生する誤りを訂正するために、第1多重化部320から出力されたデータに対して所定バイトのパリティを付加する。
The
インターリーブ部330は、RSエンコーダ部320から出力されたパリティが追加されたデータに対して所定のパターンでデータインターリーブを行う。
The
トレリスエンコーダ部340は、インターリーブ部330から出力されたデータをシンボルに変換し、2/3の比率のトレリス符号化を通じて8レベルのシンボルマッピングを行う。
The
第2多重化部350は、トレリスエンコーダ部340によってシンボルに変換されたデータに、図2のデータフォーマットのようにセグメント単位でセグメント同期信号を挿入しフィールド単位でフィールド同期信号を挿入し、所定レベルのデータ信号に所定のDCの値を付加し周波数スペクトラム上の低周波帯域のエッジ部分にパイロット信号を挿入する。
The
変調/RF部360は、パイロット信号が挿入された信号をパルス成形し、中間周波数(IF)搬送波に載せて振幅を変調するなどのVSB変調を行い、変調された信号をRF変換して増幅し、所定の帯域に割当てられたチャネルを通じて伝送する。
Modulation /
一方、図3のデジタル放送受信機は、チューナー410、復調部420、等化部430、トレリスデコーダ部440、デインターリーブ部450、RSデコーダ部460、逆ランダム化部470、及び既知データ検出部480を含み、図3のデジタル放送送信機の逆過程を行う。
3 includes a
チューナー410は、受信された信号を選局し、選局された帯域の信号を基底帯域の信号に変換する。
The
復調部420は、基底帯域の信号に挿入されたパイロット信号及び同期信号に応じて同期を検出し復調を行う。そして、等化部430は、復調された信号からチャネルのマルチパスによるチャネル歪を補って受信されたシンボルの相互干渉を除去する。
トレリスデコーダ部440は、誤り訂正を行い、誤り訂正されたシンボルに対して復号を行いシンボルデータを出力する。復号されたデータはデインターリーブ450を通じて、デジタル放送送信機のインターリーブ部330によって分散されたデータを再整列する。
The
デインターリーブされたデータはRSデコーダ部460を通じて誤りが訂正され、RSデコーダ部460を通じて訂正されたデータは逆ランダム化部470を通じて逆ランダム化され、MPEG−2伝送ストリームのデータが復元される。
The error of the deinterleaved data is corrected through the
一方、既知データ検出部480は、復調されたデータから既知データの位置を検出及び出力し、復調部420の同期検出及び等化部430のチャネル歪の補償に提供する。既知データ検出部480については詳細に後述する。
Meanwhile, the known
図4は本発明によるMPEG−2パケットデータのフォーマットを示す図面である。同図によると、MPEG−2パケットデータのヘッダは同期信号である第1のバイトとPID(パケットアイデンティティ)を含む3つのバイトで構成され、続いて所定バイトで構成された変形フィールド部分のうち、最初2つのバイトは変形フィールドの長さ情報を含む制御情報ビットで構成される。 FIG. 4 is a diagram showing a format of MPEG-2 packet data according to the present invention. According to the figure, the header of the MPEG-2 packet data is composed of a first byte which is a synchronization signal and three bytes including a PID (packet identity), followed by a modified field portion composed of predetermined bytes. The first two bytes are composed of control information bits containing the length information of the modified field.
また、本発明の一実施形態によると、2バイトの制御情報ビット以後の変形フィールドのうち、所定個数のバイトをナルバイトで構成し、制御情報ビットにナルバイトの位置についての情報を挿入する。ナルバイトのスタート位置は固定されているため、ナルバイトの位置についての情報はナルバイトの長さについての情報で表現される。一方、ナルバイト以後のバイトは伝送しようとする通常のデータ(ペイロードデータ)で構成される。 In addition, according to an embodiment of the present invention, a predetermined number of bytes are composed of null bytes in the modified field after the control information bits of 2 bytes, and information on the position of the null byte is inserted into the control information bits. Since the start position of the null byte is fixed, the information about the null byte position is expressed by the information about the length of the null byte. On the other hand, the bytes after the null byte are composed of normal data (payload data) to be transmitted.
図5は既知データが挿入されたMPEG−2パケットデータのフォーマットを示す図面である。同図によると、第1多重化部315はランダム化部310によってランダム化されたデータのうち、ナルバイトの位置にデータ生成部305から生成された既知データを挿入し、図4に示すようなフォーマットを有するデータストリームを出力する。
FIG. 5 is a diagram showing a format of MPEG-2 packet data in which known data is inserted. According to the figure, the
図5には便宜上、既知データが2つのバイトで表示されているが、既知データの長さはそれより長くなることができる。既知データは送信側と受信側の間で既に知られたデータであって、ランダム化の後に挿入することで、ランダム化された通常のデータと区別され容易に検出でき、受信側で同期及び等化に利用する。 In FIG. 5, the known data is displayed in two bytes for convenience, but the length of the known data can be longer. The known data is already known between the sending side and the receiving side. By inserting it after randomization, it can be easily distinguished from normal randomized data. Use for conversion.
図6は図3のRSエンコーダ部から出力されたデータのフォーマットを示す図面である。RSエンコーダ部320は、チャネルによって発生する誤りを訂正するために、第1多重化部320から出力されたデータに対して所定バイトのパリティを付加する。同図によると、RSエンコーダ部320から出力されたデータストリームの187バイトの後段に20バイトのRSパリティバイトが付加されていることが分かる。
FIG. 6 is a diagram illustrating a format of data output from the RS encoder unit of FIG. The
図7は図3のインターリーブ部から出力されたデータのフォーマットを示す図面である。インターリーブ部330はデータストリームの順序を攪乱させ、伝送信号が干渉に強くなるように時間軸上でデータを分散させる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a format of data output from the interleave unit of FIG. The
こうしたインターリーブ部330のデータ分散方式によると、図6では縦方向の相互異なるセグメントの同一の位置にあるバイトが、52個の単位で横方向の連続するデータストリームとして出力される。
According to the data distribution method of the
図6において、既知データの位置情報を含む制御情報ビットで構成された各セグメントの第4及び第5のバイトは、インターリーブが行われた後、図7に示すように横方向の連続するデータストリーム(ここでは、それぞれM56〜M5(B3)及びM57〜M6(B4)で表示されることが分かる。従って、制御情報ビットが連続的に出力される。 In FIG. 6, the fourth and fifth bytes of each segment composed of control information bits including position information of known data are continuous data streams in the horizontal direction as shown in FIG. 7 after interleaving. (Here, it can be seen that M56 to M5 (B3) and M57 to M6 (B4) are displayed, respectively. Therefore, control information bits are continuously output.
また、既知データである各セグメントの第5バイト及び第6バイトは、インターリーブが行われた後、図7に示すように横方向の連続するデータストリーム、即ち、それぞれM58〜M7(B5)及びM59−M8(B6)で表示されることが分かる。従って、それぞれのセグメントに挿入された既知データの同一バイトが、52個の単位で連続するストリームとして出力される。 Further, the fifth byte and the sixth byte of each segment, which are known data, are interleaved, and thereafter, as shown in FIG. 7, a horizontal continuous data stream, that is, M58 to M7 (B5) and M59, respectively. It can be seen that it is displayed as -M8 (B6). Therefore, the same byte of known data inserted in each segment is output as a continuous stream of 52 units.
図8は図3のトレリスエンコーダ部から出力されたデータのフォーマットを示す図面である。トレリスエンコーダ部340はインターリーブ部330から出力されたデータの一つのバイトを8レベルの4個のシンボルに符号化する。
FIG. 8 is a diagram illustrating a format of data output from the trellis encoder unit of FIG. The
図8において、同一位置の既知データバイトは52個のセグメント毎に一つのセグメント内で、所定長さ分連続するシンボルで表示される。また、1フィールドには既知データシーケンスが6個表示される。つまり、伝送ストリームで10バイトのナルバイトを含むと、フィールドには10×6=60個の既知データシーケンスが表示される。従って、既知データシーケンスは通常のデータストリームから容易に検出することができる。 In FIG. 8, the known data bytes at the same position are displayed as symbols that are continuous for a predetermined length within one segment for every 52 segments. In addition, six known data sequences are displayed in one field. That is, if the transmission stream includes 10 null bytes, 10 × 6 = 60 known data sequences are displayed in the field. Thus, the known data sequence can be easily detected from the normal data stream.
図9は図3の既知データ検出部の説明に提供される図面である。 FIG. 9 is a diagram provided for explaining the known data detection unit of FIG.
図3のデジタル放送受信機の既知データ検出部480は、第1相関器480−1、第2相関器480−2乃至第n相関器480−n、及び比較器483を含む。
The known
第1相関器480−1、第2相関器480−2乃至第n相関器480−nは、受信された信号のデータストリームと所定の基準信号の相関値を算出する。第1相関器480−1、第2相関器480−2乃至第n相関器480−n、それぞれにおいて使う基準信号は既知データを送信側で符号化する過程で発生し得る全ての場合の数を現す。 The first correlator 480-1, the second correlator 480-2 to the n-th correlator 480-n calculate a correlation value between the data stream of the received signal and a predetermined reference signal. The reference signals used in the first correlator 480-1, the second correlator 480-2 to the n-th correlator 480-n are the numbers of all cases that can occur in the process of encoding known data on the transmission side. Appear.
つまり、送信側のトレリスエンコーダ部340は、その自体のメモリーの初期値に応じて、同一既知データに対するトレリスエンコーダによるシンボルが違ってくる。ここで、自体メモリーの初期値として可能な場合の数は、例えば4つの有限の数であり、これにより既知データに対するトレリスエンコーダ実行によるシンボルデータは有限に決定され容易に算出できる。
That is, the
従って、第1相関器480−1、第2相関器480−2乃至第n相関器480−nを使って、可能な全ての場合の数を表示する複数の基準信号と受信信号に対してそれぞれの相関値を算出する。 Accordingly, the first correlator 480-1, the second correlator 480-2 to the n th correlator 480-n are used for a plurality of reference signals and received signals, respectively, for displaying the number of all possible cases. The correlation value of is calculated.
比較器483は、第1相関器480−1、第2相関器480−2乃至第n相関器480−nの出力値を比較し、複数の基準信号のうち実際に受信信号に含まれた既知データと一致するいずれか一つとの相関値において、最大値(ピーク)が発生すると最大値が発生した位置から既知データが検出される。
The
図10は図3に示されたデジタル放送送信機の動作説明に提供される流れ図である。 FIG. 10 is a flowchart provided to explain the operation of the digital broadcast transmitter shown in FIG.
まず、ランダム化部310は、入力された所定のバイト長さを有するナルバイトを含むMPEG−2伝送ストリームをランダム化する(S510)。ランダム化部310に入力されたデータは、図4に示すようなデータフォーマットを有し、同期信号である第1バイトと3バイトのPIDで構成されたヘッダ部分、ナルバイトの位置についての情報を含む2バイトの制御情報ビット、及び所定長さのバイトで構成されたナルバイトを含み、その以外のバイトは伝送しようとする通常のデータで構成される。
First, the randomizing
続いて、第1多重化部315は、ランダム化部310でランダムされたデータに含まれたナルバイトの位置に、データ生成部305から生成された既知データを挿入し、データストリームを生成する(S520)。既知データは送信側と受信側の間で既に知られた所定のパターンを有する特定のシーケンスであって、一般的なデータと区別され容易に検出することができる。
Subsequently, the
以後、既知データが挿入されたデータに対してチャネルによって発生する誤りを訂正するために、第1多重化部320から出力されたデータに対して所定バイトのパリティを付加し、所定のパターンでデータインターリーブを行い、インターリーブされたデータをシンボルに変換し、2/3の比率のトレリス符号化を通じて8レベルのシンボルマッピングを行い、誤り訂正符号化を行う(S530)。
Thereafter, in order to correct an error generated by the channel with respect to the data in which the known data is inserted, a predetermined byte of parity is added to the data output from the
そして、シンボルデータのセグメント単位でセグメント同期信号を挿入し、フィールド単位でフィールド同期信号を挿入し、周波数スペクトラム上でパイロット信号を挿入する(S540)。 Then, a segment synchronization signal is inserted for each segment of symbol data, a field synchronization signal is inserted for each field, and a pilot signal is inserted on the frequency spectrum (S540).
続いて、変調/RF部360は、パイロット信号が挿入された信号をパルス成形し、中間周波数搬送波に載せて振幅を変調するなどのVSB変調を行い、変調された信号をRF変換して増幅し、割当てられたチャネルを通じて伝送する(S550)。
Subsequently, the modulation /
図11は本発明の一実施形態によるデジタル放送受信機の動作説明に提供される流れ図である。 FIG. 11 is a flowchart provided for explaining the operation of a digital broadcast receiver according to an embodiment of the present invention.
まず、チューナー410は、受信された信号を選局し、選局された帯域の信号を受信して基底帯域の信号に変換する(S610)。
First, the
続いて、復調部420は、基底帯域の信号に挿入されたパイロット信号及び同期信号に応じて同期を検出し復調を行う(S620)。
Subsequently, the
そして、等化部430は、復調された信号からチャネル歪を補って受信されたシンボルの相互干渉を除去し等化を行う(S630)。
Then, the
一方、既知データ検出部480は等化されたデータから既知データの位置を検出して既知データを出力する(S640)。既知データ検出部480の第1相関器480−1、第2相関器480−2乃至第n相関器480−nは、複数の基準信号と受信信号に対してそれぞれの相関値を算出し、比較器483は、相関値を比較して最大値が発生する位置から既知データを検出し、検出された既知データを等化部430のチャネル歪の補償のために提供する。また、検出された既知データは復調部420の同期検出のために提供されることができる。
Meanwhile, the known
続いて、同期及び等化が行われたデータに対して誤り訂正を行い、誤り訂正されたシンボルに対して復号を行い、デインターリーブを通じてデータを再整列し、RSデコーダを通じて誤りを訂正する(S650)。 Subsequently, error correction is performed on the synchronized and equalized data, the error-corrected symbol is decoded, the data is rearranged through deinterleaving, and the error is corrected through the RS decoder (S650). ).
そして、誤り訂正されたデータに対して逆ランダム化を行い、MPEG−2伝送ストリームのデータを出力する(S660)。 The error-corrected data is then derandomized and the MPEG-2 transport stream data is output (S660).
本発明は、デジタル放送送受信システム及びその信号処理方法に関し、より詳細には残留側波帯データストリームに既知シーケンスを挿入して送信することで、受信システムの受信性能を向上させることができるデジタル放送送受信システム及びその信号処理方法に関する。 The present invention relates to a digital broadcast transmission / reception system and a signal processing method thereof, and more particularly, a digital broadcast capable of improving reception performance of a reception system by inserting a known sequence into a residual sideband data stream and transmitting it. The present invention relates to a transmission / reception system and a signal processing method thereof.
Claims (27)
ランダム化された前記データストリームのうち、前記ナルバイトが挿入された前記位置に所定の既知データを挿入して形成されたデータストリームを出力する多重化部と、
前記第1多重化部から出力された前記データストリームをエンコーダするエンコーダ部と、
エンコーダされた前記データを変調し、RF変換して伝送する変調/RF部とを含むデジタル放送送信機。 A randomizing unit that receives and randomizes a data stream in which a null byte is inserted at a predetermined position;
A multiplexing unit that outputs a data stream formed by inserting predetermined known data at the position where the null byte is inserted among the randomized data stream;
An encoder unit for encoding the data stream output from the first multiplexing unit;
A digital broadcast transmitter including a modulation / RF unit that modulates the encoded data, converts the data to RF, and transmits the converted data.
パリティが付加された前記データに対して所定のパターンでデータインターリーブを行うインターリーブ部と、
インターリーブされた前記データを2/3の比率のトレリス符号化を通じて8レベルのシンボルに変換するトレリスエンコーダ部とを含む請求項1に記載のデジタル放送送信機。 The encoder unit includes a Reed-Solomon encoder unit that adds a predetermined byte of parity to correct an error caused by a channel;
An interleaving unit that performs data interleaving in a predetermined pattern on the data to which parity is added;
The digital broadcast transmitter according to claim 1, further comprising: a trellis encoder unit that converts the interleaved data into 8 level symbols through trellis coding at a ratio of 2/3.
ランダム化された前記データストリームのうち、前記ナルバイトが挿入された前記位置に所定の既知データを挿入して形成されたデータストリームを出力する段階と、
前記第1多重化部から出力された前記データストリームの誤りを訂正するためにエンコーダする段階と、
誤り訂正エンコーダされた前記データを変調し、RF変換して伝送する段階とを含むデジタル放送送信のための信号処理方法。 Receiving and randomizing a data stream with null bytes inserted in place;
Outputting a data stream formed by inserting predetermined known data at the position where the null byte is inserted among the randomized data stream;
An encoder for correcting an error in the data stream output from the first multiplexing unit;
A signal processing method for digital broadcast transmission, comprising: modulating the error-corrected encoder data, performing RF conversion and transmitting the data.
チャネルによって発生する誤りを訂正するために所定のバイトのパリティを付加しリードソロモンエンコーダを行う段階と、
パリティが付加された前記データに対して所定のパターンでデータインターリーブを行う段階と、
インターリーブされた前記データを2/3の比率のトレリス符号化を通じて8レベルのシンボルに変換する段階とを含む請求項9に記載のデジタル放送送信のための信号処理方法。 The encoder stage includes
Performing a Reed-Solomon encoder by adding a predetermined byte of parity to correct errors caused by the channel;
Performing data interleaving with a predetermined pattern on the data with added parity;
10. The signal processing method for digital broadcast transmission according to claim 9, further comprising the step of converting the interleaved data into 8 level symbols through trellis coding with a ratio of 2/3.
前記基底帯域の信号を復調する復調部と、
復調された前記信号を等化する等化部と、
等化された前記信号から前記既知データを検出して前記等化部に出力する既知データ検出部と、を含み、
前記等化部は前記既知データ検出部から出力された前記既知データを利用して前記信号を等化するデジタル放送受信機。 A tuner that receives a signal including known data at a predetermined position and converts it to a baseband signal;
A demodulator for demodulating the baseband signal;
An equalization unit for equalizing the demodulated signal;
A known data detection unit that detects the known data from the equalized signal and outputs the detected data to the equalization unit,
The equalization unit is a digital broadcast receiver that equalizes the signal using the known data output from the known data detection unit.
前記少なくとも一つの相関器から出力された前記相関値を比較し前記既知データを検出する比較器とを含む請求項17に記載のデジタル放送受信機。 The known data detection unit includes at least one correlator for calculating a correlation value between the received signal and at least one reference signal;
The digital broadcast receiver according to claim 17, further comprising: a comparator that compares the correlation values output from the at least one correlator and detects the known data.
前記基底帯域の信号を復調する段階と、
復調された前記信号を等化する段階と、
等化された前記信号から前記既知データを検出する段階と、
検出された前記既知データを利用して前記信号を等化する段階とを含むデジタル放送受信のための信号処理方法。 Receiving a signal including known data at a predetermined position and converting it to a baseband signal;
Demodulating the baseband signal;
Equalizing the demodulated signal;
Detecting the known data from the equalized signal;
A signal processing method for receiving a digital broadcast, comprising: equalizing the signal using the detected known data.
前記少なくとも一つの相関値を比較し前記既知データを検出する段階とを含む請求項22に記載のデジタル放送受信のための信号処理方法。 The known data detecting step calculates a correlation value between the received signal and at least one reference signal;
23. The signal processing method for receiving a digital broadcast according to claim 22, comprising comparing the at least one correlation value to detect the known data.
前記多重化部から出力された前記データストリームをエンコーダするエンコーダ部と、
前記エンコーダされたデータを変調し、変調されたデータをRF変換し、RF変換されたデータを伝送する変調/RF部を含むデジタル放送送信機。 Multiplexing that receives randomized input data including a null byte inserted at a predetermined position and outputs a data stream formed by inserting specific known data at the position of the null byte of the randomized data stream And
An encoder unit for encoding the data stream output from the multiplexing unit;
A digital broadcast transmitter including a modulation / RF unit that modulates the encoded data, RF-converts the modulated data, and transmits the RF-converted data.
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